Corso Le Nuove NTC 2008. Costruzioni Esistenti. Progettazione Strutturale in zona sismica.
1. Corso: LE NUOVE NTC-2008
Progettazione strutturale in zona sismica
Costruzioni esistenti
Giorgio Monti
Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 1
2. Contenuti
• Criteri generali
• Valutazione della sicurezza
• Classificazione degli interventi
• Procedure per la valutazione della sicurezza e la
redazione dei progetti
• Valutazione e progettazione in presenza di azioni
sismiche
– Costruzioni di muratura, di c.a., di acciaio, Edifici misti
• Criteri d’intervento
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 2
4. Criteri generali
• La valutazione della sicurezza e la progettazione
degli interventi su costruzioni esistenti devono
tenere conto dei seguenti aspetti:
– la costruzione riflette lo stato delle conoscenze al tempo
della sua realizzazione
– possono essere insiti e non palesi difetti di impostazione e
di realizzazione
– la costruzione può essere stata soggetta ad azioni, anche
eccezionali, i cui effetti non siano completamente manifesti
– le strutture possono presentare degrado e/o modificazioni
significative rispetto alla situazione originaria.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 4
5. Patologie strutturali
• I danni osservati sono conseguenza di una
tradizione progettuale e costruttiva che non teneva
conto delle peculiarità dell’azione sismica:
– Intensità sismica spesso maggiore di quella di progetto
– Variabilità in direzione e verso
– Carattere dinamico della risposta sismica
• Le principali patologie strutturali sono dovute a:
– Errata concezione strutturale
– Errata concezione o esecuzione dei dettagli costruttivi.
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6. Errata concezione strutturale
• Assenza di telai in una delle 2 direzioni principali
• Diversa rigidezza tra corpi scala-ascensore e telai
– conseguente concentrazione del danneggiamento degli
elementi più rigidi
• Assorbimento dell’azione sismica da parte di pochi
elementi molto rigidi che trasmettono elevate
sollecitazioni in fondazione
• Effetti torsionali dovuti ad irregolarità meccaniche e
geometriche in pianta
– ad es., presenza di elementi rigidi (corpi scala, pareti)
eccentrici rispetto al baricentro delle masse.
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7. Errata concezione strutturale
• Variazione di rigidezza e
resistenza in elevazione
– concentrazione di danni nei piani
meno rigidi e/o resistenti
• Giunti tecnici di insufficiente
ampiezza
– martellamento tra strutture adiacenti
• Presenza di pannelli esterni
– la cui caduta può provocare danni
• Presenza di tamponature
all’interno di campi di telaio
– l’interazione potrebbe essere
dannosa.
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8. Errata concezione o esecuzione
dei dettagli costruttivi
• Interasse eccessivo
tra le staffe, che
comporta:
– scarso
confinamento del
nucleo di
calcestruzzo
– scarso
contenimento dei
ferri longitudinali
– scarsa
resistenza a taglio
con rottura fragile
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9. Errata concezione o esecuzione
dei dettagli costruttivi
• Ancoraggio insufficiente delle staffe
• Inadeguata armatura trasversale nel nodo
• Rotture a taglio nelle travi
– i tradizionali ferri piegati assorbono lo sforzo di taglio in un
solo verso
• Travi a spessore non ben concepite
– non consentono un’adeguata trasmissione degli sforzi nei
pilastri.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 9
17. Definizione dei modelli strutturali
• Si dovrà tenere conto che:
– la geometria e i dettagli costruttivi sono definiti e la loro
conoscenza dipende solo dalla documentazione disponibile
e dal livello di approfondimento delle indagini conoscitive
– la conoscenza delle proprietà meccaniche dei materiali non
risente delle incertezze legate alla produzione e posa in
opera, ma solo della omogeneità dei materiali stessi
all’interno della costruzione, del livello di approfondimento
delle indagini conoscitive e dell’affidabilità delle stesse
– i carichi permanenti sono definiti e la loro conoscenza
dipende dal livello di approfondimento delle indagini
conoscitive.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 17
18. Procedura
• Si dovrà prevedere:
– l’impiego di metodi di analisi e di verifica dipendenti dalla
completezza e dall’affidabilità dell’informazione disponibile
– l’uso, nelle verifiche di sicurezza, di adeguati “fattori di
confidenza”, che modificano i parametri di capacità in
funzione del livello di conoscenza relativo a:
• Geometria
• Dettagli costruttivi
• Materiali.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 18
20. Stati Limite di riferimento
• La valutazione della sicurezza e la progettazione
degli interventi sulle costruzioni esistenti potranno
essere eseguiti con riferimento ai soli SLU
– Nel caso in cui si effettui la verifica anche nei confronti
degli SLE i relativi livelli di prestazione possono essere
stabiliti dal Progettista di concerto con il Committente
• Le verifiche agli SLU possono essere eseguite
rispetto alla condizione di salvaguardia della vita
umana (SLV) o, in alternativa, alla condizione di
collasso (SLC).
pensione
pens
ione
pens
io
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 20
21. Quando eseguire le valutazioni della sicurezza (1/2)
• Le costruzioni esistenti devono essere sottoposte a
valutazione della sicurezza quando ricorra anche
una delle seguenti situazioni:
– riduzione evidente della capacità resistente e/o
deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta a:
• azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura),
• significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche
dei materiali,
• azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni),
• situazioni di funzionamento ed uso anomalo,
• deformazioni significative imposte da cedimenti del terreno di
fondazione
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 21
22. Quando eseguire le valutazioni della sicurezza (2/2)
– provati gravi errori di progetto o di costruzione
– cambio della destinazione d’uso della costruzione o di parti
di essa, con variazione significativa dei carichi variabili e/o
della classe d’uso della costruzione
– interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essi
interagiscano, anche solo in parte, con elementi aventi
funzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano la
capacità o ne modifichino la rigidezza.
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23. Obiettivi della valutazione della sicurezza
• Deve permettere di stabilire se:
– l’uso della costruzione possa continuare senza interventi
– l’uso debba essere modificato (declassamento, cambio di
destinazione e/o imposizione di limitazioni e/o cautele
nell’uso)
– sia necessario procedere ad aumentare o ripristinare la
capacità portante
• Il Progettista dovrà esplicitare, in un’apposita
relazione, i livelli di sicurezza attuali o raggiunti con
l’intervento e le eventuali conseguenti limitazioni da
imporre nell’uso della costruzione.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 23
25. • Si individuano le seguenti categorie di intervento:
– interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di
sicurezza previsti dalle presenti norme
– interventi di miglioramento atti ad aumentare la
sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente
raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme
– riparazioni o interventi locali che interessino elementi
isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle
condizioni di sicurezza preesistenti.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 25
27. Quando si deve perseguire l’adeguamento
• E’ obbligatorio a chiunque intenda:
– sopraelevare la costruzione
– ampliare la costruzione mediante opere strutturalmente
connesse alla costruzione
– apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso
che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione
superiori al 10%
– effettuare interventi strutturali volti a trasformare la
costruzione mediante un insieme sistematico di opere che
portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 27
29. Quando si può perseguire il miglioramento
• È possibile eseguire interventi di miglioramento nei
casi in cui non ricorrano le condizioni prima
specificate
• Per i beni di interesse culturale
(“testimonianze aventi valore di civiltà”)
in zone dichiarate a rischio sismico è in ogni caso
possibile limitarsi ad interventi di miglioramento
effettuando la relativa valutazione della sicurezza.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 29
31. Quando gli interventi sono considerati locali
• Quando riguardano:
– singole parti e/o elementi della struttura
– interessano porzioni limitate della costruzione
• Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno
essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati
• Si dovrà documentare che, rispetto alla
configurazione precedente:
– non si siano prodotte sostanziali modifiche al
comportamento delle altre parti e della struttura
– gli interventi comportino un miglioramento delle condizioni
di sicurezza preesistenti.
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32. PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE
DELLA SICUREZZA E LA
REDAZIONE DEI PROGETTI
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 32
33. Procedure per la valutazione della sicurezza e la
redazione dei progetti
• Analisi storico-critica
• Rilievo
• Caratterizzazione meccanica dei materiali
• Livelli di conoscenza e fattori di confidenza
• Azioni.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 33
34. Procedure
Analisi storico-critica
• Ai fini di una corretta individuazione del sistema
strutturale esistente e del suo stato di sollecitazione
è importante ricostruire:
– il processo di realizzazione
– le successive modificazioni subite nel tempo dal manufatto
– gli eventi che lo hanno interessato.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 34
35. Procedure
Analisi storico-critica
• L’individuazione dell’origine e delle possibili evoluzioni delle
problematiche strutturali dell’edificio, e più in generale il
comportamento dell’edificio, sono strettamente legati anche
alla successione delle fasi costruttive.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 35
37. Procedure
Rilievo
• Il rilievo geometrico-strutturale dovrà essere riferito:
– Alla geometria complessiva dell’organismo
– Alla geometria degli elementi costruttivi
• Comprendendo i rapporti con le eventuali strutture in aderenza
• Il rilievo deve individuare:
– l’organismo resistente della costruzione
– la qualità e lo stato di conservazione dei materiali e degli
elementi costitutivi
• Dovranno essere rilevati i dissesti, in atto o
stabilizzati, con attenzione all’individuazione dei
quadri fessurativi e dei meccanismi di danno.
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38. Procedure
Rilievo
• Il rilievo “informato”
1 Ø 10 L=100 cm
1 2 3 4 5 6 7 20 cm 20 cm
8 36 cm 36 cm
9
30x50
3 cm
1 Ø 18 L=695 cm
1 Ø 18 L=365 cm
5 cm
1 Ø 10 L=565 cm
5 cm
9 cm
7 cm
Zona piena
4 cm
8 cm
5 cm
10 11 12 13 100x24
14 15 16 17 18
L=390 cm
2 Ø 14 L=450 cm
20 cm
9 cm
1 Ø 16
5 cm
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 9 cm
29
Zona piena
20 cm
30x50
4 cm 5 cm
8 cm
7 cm
1 Ø 10 L=565 cm
9 cm
5 cm
1 Ø 18 L=365 cm
1 Ø 18 L=695 cm
30x50
30x50
30x50
30x50
30x50
30x50
30x50
30x50
1 Ø 10 L=100 cm
30 31 32 33 34 35 36 37 38 5 cm
3 cm
39 40
30x50
20 cm 20 cm 36 cm 36 cm
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 38
39. Procedure
Caratterizzazione meccanica dei materiali
• Ci si baserà su:
– documentazione già disponibile
– verifiche visive in situ
– indagini sperimentali.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 39
40. Procedure
Caratterizzazione meccanica dei materiali
R.D.1907
Fe Omog.
T.Ammissibile σ Kg/mmq 10
RD 1928 R.D.1932
Fe Omog. Fe Colato
T.Rottura Ftk Kg/mmq 38 50
T.Snervamento Fyk Kg/mmq
T.Ammissibile σ Kg/mmq 12 12
Allungamento A % 27 21
R.D.1939
Acc.Dolce Acc.Semid Acc. Duro
T.Rottura Ftk Kg/mmq 42-50 50-60 60-70
T.Snervamento Fyk Kg/mmq 23 27 31
T.Ammissibile σ Kg/mmq 14 16 20
Allungamento A % 20 16 14
Circolare M.L.L.PP 1957
AQ 42 AQ 50 AQ 60 A.Spe. A A.Spe. B
T.Rottura Ftk Kg/mmq 42 50 60 60 70
T.Snervamento Fyk Kg/mmq 23 27 31 44 51
T.Ammissibile σ Kg/mmq 14 16 20 22 26
Allungamento A % 20 16 14
R'ck>25 R'ck>35
DM 1972 n.190
Fe B 22 Fe B 32 A 38 A 41 Fe B 44
T.Rottura Ftk Kg/mmq 34 50 46 50 55
T.Snervamento Fyk Kg/mmq 22 32 38 41 44
T.Ammissibile σ Kg/mmq 12 16 22 24 26
Allungamento A % 24 23 14 14 12
R'ck>25 R'ck>25 R'ck>25
DM 1974 --- DM 1976
Fe B 22k Fe B 32k Fe B 38k Fe B 44k
T.Rottura Ftk Kg/mmq 34 50 46 55
T.Snervamento Fyk Kg/mmq 22 32 38 44
T.Ammissibile σ Kg/mmq 12 16 22 26
Allungamento A % 24 23 14 12
R'ck>25 R'ck>35
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 40
41. Procedure
Caratterizzazione meccanica dei materiali
• Le indagini dovranno essere motivate, per tipo e
quantità, dal loro effettivo uso nelle verifiche
– Nel caso di beni culturali e nel recupero di centri storici,
dovrà esserne considerato l’impatto in termini di
conservazione del bene.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 41
43. Procedure
Caratterizzazione meccanica dei materiali
• I valori delle resistenze meccaniche dei materiali
vengono valutati sulla base delle prove effettuate
sulla struttura e prescindono dalle classi
discretizzate previste nelle norme per le nuove
costruzioni.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 43
44. Procedure
Livelli di conoscenza e fattori di confidenza
• Sulla base degli approfondimenti effettuati nelle fasi
conoscitive sopra riportate, saranno individuati i
livelli di conoscenza dei diversi parametri coinvolti
nel modello (geometria, dettagli costruttivi e
materiali)
• Vengono quindi definiti i correlati fattori di
confidenza, da utilizzare come ulteriori coefficienti
parziali di sicurezza che tengono conto delle
carenze nella conoscenza dei parametri del
modello.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 44
45. Procedure
Livelli di conoscenza e fattori di confidenza
COSTO
intervento acquisizione dati
CONOSCENZA
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 45
46. Procedure
Azioni
• I valori delle azioni e le loro combinazioni da
considerare nel calcolo sono quelle definite dalla
norma per le nuove costruzioni
• Per i carichi permanenti, un accurato rilievo
geometrico-strutturale e dei materiali potrà
consentire di adottare coefficienti parziali modificati,
assegnando valori di gG adeguatamente motivati.
• Nei casi per i quali è previsto l’adeguamento, i
valori di calcolo delle altre azioni saranno quelli
previsti dalla norma.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 46
48. Valutazione e progettazione in presenza di azioni
sismiche
• Costruzioni in muratura
• Costruzioni in cemento armato o in acciaio
• Edifici misti
• Criteri e tipi d’intervento
• Progetto dell’intervento.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 48
50. Costruzioni in muratura
Meccanismi resistenti
• Si possono manifestare meccanismi locali e
meccanismi d’insieme, da verificare entrambi:
– I meccanismi locali interessano singoli pannelli murari o
più ampie porzioni della costruzione, e sono favoriti
dall’assenza o scarsa efficacia dei collegamenti tra pareti e
orizzontamenti e negli incroci murari
– I meccanismi globali sono quelli che interessano l’intera
costruzione e impegnano i pannelli murari
prevalentemente nel loro piano.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 50
57. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: ESTENSIONE
Distacchi delle pareti di facciata
Sfilamento delle travi ortogonali alla facciata
Cortesia del prof. Liberatore
58. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: ESTENSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
59. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: ESTENSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
60. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: ESTENSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
61. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: ESTENSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
62. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: ESTENSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
63. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: FLESSIONE
Collegamenti tra pareti efficaci, ad es. grazie all’inserimento di catene
Travi ortogonali collegate alla facciata
Cortesia del prof. Liberatore
64. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: FLESSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
65. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: FLESSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
66. Meccanismi locali
Collasso delle pareti murarie al di fuori del piano
Modi di deformazione della cella muraria: FLESSIONE
Cortesia del prof. Liberatore
76. Costruzioni in muratura
Meccanismi locali
• Si può far ricorso ai metodi dell’analisi limite
dell’equilibrio delle strutture murarie, tenendo conto:
– della resistenza a compressione
– della tessitura muraria
– della qualità della connessione tra le pareti murarie
– della presenza di catene e tiranti.
• E’ possibile valutare la capacità sismica in termini di:
– Resistenza
• applicando un opportuno fattore di struttura
– Spostamento
• determinando l’andamento dell’azione orizzontale che la struttura è
progressivamente in grado di sopportare all’evolversi del meccanismo.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 76
77. Costruzioni in muratura
Meccanismi globali
• Deve considerare, per quanto possibile, il sistema
strutturale reale della costruzione, con attenzione a:
– rigidezza e resistenza dei solai
– efficacia dei collegamenti degli elementi strutturali
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 77
78. Costruzioni in muratura
Meccanismi globali
• Nel caso di muratura irregolare, la resistenza a taglio
di calcolo per azioni nel piano di un pannello in
muratura potrà essere calcolata facendo ricorso a
formulazioni alternative rispetto a quelle adottate per
opere nuove, purché di comprovata validità.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 78
81. Costruzioni in muratura
Edifici in aggregato
• Per gli edifici in aggregato, contigui, a contatto o
interconnessi con edifici adiacenti, i metodi di
verifica di uso generale per gli edifici di nuova
costruzione possono non essere adeguati
• Occorre tenere conto delle possibili interazioni
derivanti dalla contiguità strutturale con gli edifici
adiacenti
• Dovrà essere individuata l’unità strutturale (US)
oggetto di studio, evidenziando le azioni che su essa
possono derivare dalle US contigue.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 81
82. Costruzioni in muratura
Edifici in aggregato
L’Unità Strutturale
• L’US dovrà:
– Avere continuità da cielo a terra per quanto riguarda il
flusso dei carichi verticali
– Essere di norma delimitata:
• da spazi aperti, o
• da giunti strutturali, o
• da edifici contigui strutturalmente ma, almeno tipologicamente, diversi
• Dovranno essere inoltre valutati gli effetti di:
– Spinte non contrastate causate da orizzontamenti sfalsati di
quota sulle pareti in comune con le US adiacenti
– Meccanismi locali derivanti da prospetti non allineati
– US adiacenti di differente altezza.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 82
84. Costruzioni in muratura
Edifici in aggregato
L’Unità Strutturale
• La rappresentazione
dell’US attraverso
piante, alzati e
sezioni permetterà
di valutare la
diffusione delle
sollecitazioni e
l’interazione fra le
US contigue.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 84
85. Costruzioni in muratura
Edifici in aggregato
Analisi globale dell’Unità Strutturale
• L'analisi globale di una singola unità strutturale
assume spesso un significato convenzionale e
perciò può utilizzare metodologie semplificate
• La verifica di una US con solai sufficientemente rigidi
può essere svolta, anche per edifici con più di due
piani, mediante l'analisi statica non lineare
– Analizzando e verificando separatamente ciascun
interpiano dell'edificio
– Trascurando la variazione della forza assiale nei maschi
murari dovuta all'effetto dell'azione sismica
– Trascurando gli effetti torsionali (tranne angoli e testate).
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 85
87. Costruzioni in muratura
Edifici in aggregato
Analisi globale dell’Unità Strutturale
• Nel caso di solai flessibili si potrà procedere
all'analisi delle singole pareti o dei sistemi di pareti
complanari, ciascuna parete essendo soggetta ai
carichi verticali di competenza ed alle corrispondenti
azioni del sisma nella direzione parallela alla parete.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 87
89. Costruzioni in cemento armato o in acciaio
Meccanismi resistenti
• Viene attivata la capacità di elementi e meccanismi
resistenti, che possono essere “duttili” o “fragili”
– I meccanismi duttili possono essere attivati in maniera diffusa
su tutta la costruzione, oppure in maniera non uniforme, ad
esempio localizzandosi in alcune parti critiche o su un piano
• La plasticizzazione di un elemento o l’attivazione di un meccanismo
duttile in genere non comportano il collasso della struttura
– I meccanismi fragili possono localizzarsi in qualsiasi punto
della struttura e possono determinarne il collasso.
R
d
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 89
90. La gerarchia delle resistenze
• Si tratta di valutare la domanda sugli e/m fragili in
base alla capacità degli e/m duttili
Fy
F
F
90
91. La gerarchia delle resistenze
• Si tratta di valutare la domanda sugli e/m fragili in
base alla capacità degli e/m duttili
La forza non può crescere
Fy Fy oltre Fy e quindi l’elemento
fragile subisce una domanda
Fy
Fy
91
92. Costruzioni in cemento armato o in acciaio
Meccanismi resistenti
• Verifiche Domanda < Capacità
– Meccanismi “duttili” in termini di deformazione
– Meccanismi “fragili” in termini di resistenza
• Il calcolo della capacità dipende dal LC:
– Meccanismi duttili: si impiegano le proprietà dei materiali
esistenti divise per i fattori di confidenza
– Meccanismi fragili: si impiegano le proprietà dei materiali
esistenti divise per i corrispondenti coefficienti parziali e
per i fattori di confidenza.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 92
93. Edifici misti
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 93
94. Edifici misti
• Situazioni ricorrenti sono:
– edifici i cui muri perimetrali siano in muratura portante e la
struttura verticale interna sia rappresentata da pilastri (per
esempio, in c.a. o acciaio)
– edifici in muratura che abbiano subito sopraelevazioni, il
cui sistema strutturale sia, per esempio, in c.a. o acciaio, o
edifici in c.a. o acciaio sopraelevati in muratura
– edifici che abbiano subito ampliamenti in pianta, il cui il
sistema strutturale (per esempio, in c.a. o acciaio) sia
interconnesso con quello esistente in muratura.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 94
95. Edifici misti
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 95
96. Edifici misti
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 96
97. Edifici misti
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 97
98. Edifici misti
• Per queste situazioni è necessario prevedere
modellazioni che tengano in considerazione le
particolarità strutturali identificate e l’interazione tra
elementi strutturali di diverso materiale e rigidezza,
ricorrendo, ove necessario, a metodi di analisi non
lineare di comprovata validità.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 98
99. Criteri e tipi d’intervento
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 99
100. Criteri e tipi d’intervento
Criteri
• La scelta del tipo, della tecnica, dell’entità e
dell’urgenza dell’intervento dipende dai risultati
della precedente fase di valutazione
• Si deve mirare a:
– Prioritariamente, contrastare lo sviluppo di meccanismi
locali e/o di meccanismi fragili
– Migliorare il comportamento globale della costruzione.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 100
101. Criteri e tipi d’intervento
Tipi (generali)
• In generale dovranno essere valutati e curati gli
aspetti seguenti:
– riparazione di eventuali danni presenti
– riduzione delle carenze dovute ad errori grossolani
– miglioramento della capacità deformativa ("duttilità") di
singoli elementi
– riduzione delle condizioni che determinano situazioni di
forte irregolarità degli edifici, in termini di massa,
resistenza e/o rigidezza, anche legate alla presenza di
elementi non strutturali
– riduzione delle masse, anche mediante demolizione
parziale o variazione di destinazione d’uso
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 101
102. Criteri e tipi d’intervento
Tipi (generali)
– riduzione dell’impegno degli elementi strutturali originari
mediante l’introduzione di sistemi d’isolamento o di
dissipazione di energia
– riduzione dell’eccessiva deformabilità degli orizzontamenti
– miglioramento dei collegamenti degli elementi non
strutturali
– incremento della resistenza degli elementi verticali
resistenti, tenendo eventualmente conto di una possibile
riduzione della duttilità globale per effetto di rinforzi locali
– realizzazione, ampliamento, eliminazione di giunti sismici o
interposizione di materiali atti ad attenuare gli urti
– miglioramento del sistema di fondazione, ove necessario.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 102
103. Criteri e tipi d’intervento
Tipi (murature)
– miglioramento dei collegamenti tra solai e pareti o tra
copertura e pareti e fra pareti confluenti in martelli murari
ed angolate
– riduzione ed eliminazione delle spinte non contrastate di
coperture, archi e volte
– rafforzamento delle pareti intorno alle aperture.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 103
104. Criteri e tipi d’intervento
Tipi (c.a. e acciaio)
– rinforzo di tutti o parte degli elementi
– aggiunta di nuovi elementi resistenti, quali pareti in c.a.,
controventi in acciaio, etc.
– eliminazione di eventuali comportamenti a piano “debole”
– introduzione di un sistema strutturale aggiuntivo in grado di
resistere per intero all’azione sismica di progetto
– eventuale trasformazione di elementi non strutturali in
elementi strutturali, come nel caso di incamiciatura in c.a.
di pareti in laterizio.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 104
105. Criteri e tipi d’intervento
Tipi (acciaio)
– miglioramento della stabilità locale e flesso-torsionale degli
elementi e globale della struttura
– incremento della resistenza dei collegamenti
– miglioramento dei dettagli costruttivi nelle zone dissipative
e nei collegamenti trave-colonna
– introduzione di indebolimenti locali controllati, finalizzati ad
un miglioramento del meccanismo globale di collasso.
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 105
106. Progetto dell’intervento
• Deve comprendere:
– verifica della struttura prima dell’intervento con
identificazione delle carenze e del livello di azione sismica
per la quale viene raggiunto lo SLU (e SLE se richiesto)
– scelta motivata del tipo di intervento
– scelta delle tecniche e/o dei materiali
– dimensionamento preliminare dei rinforzi e degli eventuali
elementi strutturali aggiuntivi
– analisi strutturale considerando le caratteristiche della
struttura post-intervento;
– verifica della struttura post-intervento con determinazione
del livello di azione sismica di SLU (e SLE se richiesto).
Costruzioni esistenti - Giorgio Monti 106